DE1235155B

DE1235155B - Achsgehaeuse fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1235155B
Application number: DEE20293A
Authority: DE
Inventors: Richard J Williams
Original assignee: Eaton Yale and Towne Inc
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1959-12-10
Filing date: 1960-12-09
Publication date: 1967-02-23
Also published as: US3015238A; GB938663A; FR1278810A

Description

Achsgehäuse für Kraftfahrzeu ge Die Erfindung betrifft ein Achsgehäuse für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zusammengeschweißten, gepreßten Blechteilen, die zwischen ihren Enden ein Ausgleichsgetriebegehäuse bilden, das über zu den Enden dieses Gehäuses hin sich verjüngende Halsteile mit Endteilen geringeren Querschnitts verbunden ist, wobei das Ausgleichsgetriebegehäuse außermittig versetzt ist, so daß sich ungleich lange Achshälften ergeben.
Bei sämtlichen derartigen Achsgehäusen sind die Halstelle in Richtung der Längsachse des Achsgehäuses gleich lang ausgebildet. Man hat festgestellt, daß bei Achsgehäusen mit außermittiger Anordnung des Ausgleichsgetriebes eine ungleichmäßige Abnutzung der Zahnräder des Ausgleichsgetriebes auftrat. Bei den Untersuchungen, die zu der vorliegenden Erfindung führten, wurde festgestellt, daß diese ungleichmäßige Abnutzung auf eine ungleichmäßige Durchbiegung der beiden vom Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebegehäuses gerechnet verschieden langen Teile des Achsgehäuses zurückzuführen war. Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, ein Achsgehäuse für Kraftfahrzeuge der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, welches bei außermittig versetztem Ausgleichsgetriebegehäuse eine gleichmäßige Abnutzung der Zahnräder des Ausgleichsgetriebes gewährleistet.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß beide Achshälften die gleiche Steifigkeit gegen Biegung in der durch die Längsachse des Achsgehäuses gelegten senkrechten Ebene aufweisen. Hierdurch ergibt sich ein gleiches elastisches Verhalten beider Endteile des Achsgehäuses, welche sich somit in bezug auf den Mittelpunkt des Ausgorleichsgetriebes gleich stark durchbiegen. Infolgedessen wird eine gleichmäßige Belastung und damit auch eine gleichmäßige Abnützung der Teile des Ausgleichsgetriebes, insbesondere der Zahnräder erreicht.
Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Aufriß des Achsgehäuses, F i g. 2 eine Stirnansicht desselben, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 1 ebenfalls in vergrößertem Maßstab.
Das in der Zeichnung dargestellte Achsgehäuse besteht im wesentlichen aus zwei gepreßten Blechteilen 10, 11, die zwischen ihren Enden ein erweitertes zur Aufnahme des Ausgleichsgetriebes dienendes Gehäuseteil (Ausgleichsgetriebegehäuse) 14 bilden, das über zu den Gehäuseenden hin sich verjüngende Halsteile 16, 17 mit Endteilen 12, 13 geringeren Querschnitts verbunden ist. Das Ausgleichsgetriebegehäuse 14 ist außermittig versetzt angeordnet, und das Halsteil 16 auf der kürzeren Seite des Achsgehäuses ist in Richtung der Längsmittellinie kürzer ausgebildet als das Halsteil 17 auf der längeren Seite.
Erfindungsgemäß sollen bei den Achshälften 16, 12 bzw. 13, 17 die gleiche Steifigkeit gegen Biegu.ig in der durch die Längsachse des Achsgehäuses 10, 11 gelegten senkrechten Ebene aufweisen. Bei Halsteilen 16, 17, die mit einem Radius von den Endteilen in das Ausgleichsgetriebegehäuse übergehen, d. h. bei solchen, bei denen sich das Halsteil längs einer bogenförmigen Mantellinie erweitert, ist es hierbei zweckmäßig, den Bogenradius Ri des kürzeren Halsteiles 16 kleiner auszubilden als den Bogenradius R, des längeren Halsteiles 17.
Bei eiiier Ausführungsforin des erfindungsgemäßen Achsgehäuses beträgt beispielsweise der Radius Ri etwa 38 cm, während der Radius R2 79 cm mißt. Wie bereits oben erwähnt wurde, wird durch die verschieden lange Ausbildung der beiden Halsteile 16 und 17 ein gleichmäßiges elastisches Verhalten der sich zu beiden Seiten des Ausgleichsgetriebegehäuses 14 erstreckenden Teile 11 und 16 bzw. 13 und 17 erreicht.
Bei Achsgehäusen, die im wesentlichen aus zwei Blechteilen mit U-fönnigem Querschnitt bestehen und deren Endteile im wesentlichen gleich lang ausgebildet sind, kann man ferner die Radien mit denen die U-Schenkel in die U-Stege übergehen, an den beiden Halsteilen 16, 17 verschieden groß ausbilden. So weisen bei einer praktischen Ausführungsform die Eckradien an den verschiedenen in F i g. 1 angegebenen Punkten im einzelnen folgende Abmessungen auf:

An dem längeren Halsteil 17 weisen die Eckradien an den einzelnen Punkten folgende Abmessungen auf:

Der Abstand der einzelnen Punkte beträgt hierbei 38,1 mm, gemessen in der senkrechten Projektion dieser Punkte.
Da sich das Achsgehäuse bei Belastung in der Mitte nach unten durchbiegt, ist es zweckmäßig, dieses so auszubilden, daß der Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebegehäuses 14 in unbelastetem Zustand oberhalb der Längsachse des Achsgehäuses angeordnet ist, derart, daß das Achsgehäuse in unbelastetem Zustand eine Durchbiegung nach oben aufweist, während bei Belastung der Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebes auf der Längsachse des Achsgehäuses liegt. Auf diese Weise findet keine übermäßige Beanspruchung der Zahnräder des Ausgleichsgetriebes statt, wenn sich das Achsgehäuse unter Last durchbiegt, so daß der Verschleiß der Zahnräder, der Lager und der Wellen auf ein Minimum beschränkt wird.
Um diese Durchbiegung des Achsgehäuses in unbelastetem Zustand zu erreichen, wird zweckmäßig so verfahren, daß man dem Achsgehäuse nach Verschweißung seiner Einzelteile durch Belastung eine Durchbiegung nach oben als bleibende Verformung erteilt. Diese Belastung wird derart ausgeführt, daß man zunächst das Achsgehäuse unter überschreitung der Elastizitätsgrenze nach oben hin verformt und anschließend ebenfalls unter überschreitung der Elastizitätsgrenze eine Verformung nach unten durchführt, wobei jedoch diese Verformung etwas geringer ist als die Verformung nach oben. Durch diese beiden über die Elastizitätsgrenze hinausgehenden Verforinungen wird dann die gewünschte endgültige Verformung des Achsgehäuses nach oben erreicht. Das gleiche kann man auch dadurch erreichen, daß man das Ausgleichsgetriebegehäuse 14 bearbeitet, während sich die beiden Endteile unter einer nach oben gerichteten Belastung befinden.
Um das geschweißte Achsgehäuse möglichst stabil auszubilden, ist es bekannt, zwischen den im Halsteil auseinandergehenden Blechteilen Versteifungsbleche vorzusehen. Um jedoch eine gute Verbindung zwischen diesen Versteifungsblechen und den Rändern der Blechteile des Halsteiles zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Versteifungsbleche 19 in derselben Ebene anzuordnen wie die Blechteile, d. h. die nach oben bzw. unten gerichteten U-Schenkel der beiden Teile 10, 11. Die Versteifungsbleche 19 weisen dann abgesetzte Ränder 20 auf, mit denen sie die Blechteile 11 bzw. 10 untergreifen, wobei in die Fuge 21 zwischen Absetzung und Rand der Blechteile eine Schweißnaht 22 gelegt ist, welche die Fuge im wesentlichen ausfüllt.
Mindestens eines dieser Versteifungsbleche 19 kann eine oder mehrere Verlängerungen 23 aufweisen, welche in die öffnung des Ausgleichsgetriebes 14 hineinragen, wobei diese Verlängerungen 23 zur Befestigung von Teilen des Ausgleichsgetriebes dienen können.

Claims

Patentansprüche: 1. Achsgehäuse für Kraftfahrzeuge, bestehend aus zusammengeschweißten, gepreßten Blechteilen, die zwischen ihren Enden ein Ausgleichsgetriebegehäuse bilden, das über zu den Enden dieses Gehäuses hin sich verjüngende Halsteile mit Endteilen geringeren Querschnitts verbunden ist, wobei das Ausgleichsgetriehegehäuse auBermittig versetzt ist, so daß sich ungleich lange Achshälften ergeben, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß beide Achshälften (12, 16 und 13, 17) die gleiche Steifigkeit gegen Biegung in der durch die Ungsachse des Achsgehäuses (10, 11) gelegten senkrechten Ebene aufweisen.
2. Achsgehäuse nach Anspruch 1, bei dem ßich das Halsteil längs einer bogenförmigen Mantellinie erweitert, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogenradius (R1) des kürzeren Halsteiles (16) kleiner ist als der des längeren. 3. Achsgehäuse nach den Ansprüchen 1 und 2,# bei dem das Gehäuse im wesentlichen aus zwei Blechteilen mit U-förmigem Querschnitt besteht und die Endteile im wesentlichen gleich lang ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien, mit denen die U-Schenkel in die U-Stege übergehen, an den beiden Halsteilen (16, 17) verschieden groß sind. 4. Achsgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebegehäuses (14) in unbelastetem Zustand oberhalb der Längsachse des Achsgehäuses angeordnet ist, derart, daß das Achsgehäuse in unbelastetem Zustand eine Durchbiegung nach oben aufweist, während bei Belastung der Mittelpunkt des Ausgleichsgetriebes auf der Längsachse des Achsgehäuses liegt. 5. Achsgehäuse nach Anspruch 1, bei dem zwischen den im Halsteil auseinandergehenden Blechteilen Versteifungsbleche vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifangsbleche (19) in derselben Ebene angeordnet sind wie die Blechteile und abgesetzte Ränder (20) aufweisen, mit denen sie die Blechteile untergreifen, wobei in die Fuge (21) zwischen Absetzung und Rand der Blechteile eine Schweißnaht (22) gelegt ist, welche die Fuge im wesendichen ausfüllt. 6. Achsgehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem der Versteifungsbleche (19) eine oder mehrere Verlängeorungen (23) vorgesehen sind, welche in die tWL nung des Ausgleichsgetriebegehäuses (14) Mneinragen, um das Ausgleichsgetriebe daran zu befestigen. 7. Verfahren zur Herstellung des Achsgehäuses nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsgehäuse nach Verschweißung seiner Einzelteile durch Belastung eine Durchbiegung nach oben als bleibende Verformung erfährt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 661776, 816 640; USA.-Patentschriften Nr. 2 273 336, 2 784 980; Schimpke-Horn-Ruge, Praktisches Handbuch der gesamten Schweißtechnik, Springer-Verlag 1959, 3. Band, 2. Auflage, S. 133 rechts unten.